工程材料的性能市公開課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

識別以下材料牌號牌號 類別 成份12Cr2Ni4A 3Cr2W8V 40CrNiMo W18Cr4V 45 T8,T12 合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼工程材料的性能第1頁識別以下材料牌號牌號 類別 LY12LC4LF11ZLSi12硬鋁 超硬鋁 防銹鋁 鑄鋁 工程材料的性能第2頁工程材料性能工程材料的性能第3頁工程材料性能材料性能包含物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能等。其中最主要是力學(xué)性能，包含：強(qiáng)度、硬度、塑性、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度、斷裂韌性等等。工程材料的性能第4頁一、強(qiáng)度與塑性強(qiáng)度

在外力作用下材料抵抗塑性變形和斷裂能力。強(qiáng)度有抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度等。工程材料的性能第5頁loLDdoaoloLbo(a)園試樣(b)板材試樣抗拉強(qiáng)度拉伸試驗(yàn)工程材料的性能第6頁拉伸曲線﹡彈性變形階段 0-p-e﹡彈塑性變形階段（屈服-強(qiáng)化-縮頸）e-ss-s’s’-bb-k﹡斷裂koσs拉力bkss’pe伸長e=DL/Lσb屈服強(qiáng)化縮頸彈性變形斷裂工程材料的性能第7頁材料承受載荷程度是多大？不允許斷裂（特殊情況除外）允許塑性變形么？允許彈性變形么？材料承受載荷程度是設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)，要求為強(qiáng)度指標(biāo)。工程材料的性能第8頁應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)力-材料單位面積上所承受拉力。應(yīng)變-材料受力時(shí)每單位長度伸長量。oσs應(yīng)力MPabkss’pe應(yīng)變e=Dl/Lσb工程材料的性能第9頁1.抗拉強(qiáng)度σb(MPa)抗拉強(qiáng)度：指材料所能承受最大應(yīng)力。σb=Fb/A0Fb－試樣斷裂前承受最大載荷。A0－試樣原始截面積 oσsMPabkss’pe

e=Dl/Lσb工程材料的性能第10頁oσsMPabkss’pe

e=Dl/Lσb2.屈服強(qiáng)度σs屈服強(qiáng)度：指材料產(chǎn)生屈服時(shí)應(yīng)力。σs=Fs/A0Fs－屈服時(shí)載荷A0－試樣原始截面積 工程材料的性能第11頁3.塑性在外力作用下材料產(chǎn)生永久變形而不被破壞能力?！锷扉L率(δ)L1-L0δ=———×100％L0★斷面收縮率(Ψ)。 F0-F1ψ=———×100％ F0

lodol1d1工程材料的性能第12頁二、硬度 材料抵抗表面局部塑性變形及破壞能力。慣用硬度測定方法:硬物壓入法劃痕法工業(yè)慣用壓入法。工程材料的性能第13頁1.布氏硬度(HB)P

Dhd硬物：球形壓頭(D=10、5、2.5、2、1mm)，載荷：PHBS:普通淬火鋼球硬度值在450以下HBW:硬質(zhì)合金球硬度值在450～650

HBS(HBW)=———

PF工程材料的性能第14頁2.洛氏硬度(HR)載荷：▲初載荷98N并壓入深度h1▲主載荷(490N或882N或1372N)使壓入深度達(dá)h2；▲卸除主載荷、保留初載荷， 壓入深度減小為h3。洛氏硬度計(jì)算深度值 △h=h3-h1。

HR=———

01230123h1h3h2K=0.2壓頭被測材料硬物：頂角120°金鋼石圓錐(或Φ1.588mm淬火鋼球)K-△h0.002工程材料的性能第15頁幾個(gè)慣用洛氏硬度標(biāo)度壓頭主載荷測量范圍應(yīng)用材料HRA金剛石490N20～88表面硬化層、硬質(zhì)合金等HRB淬火鋼球882N20～100有色金屬，退火、正火鋼等HRC金剛石1372N20～70淬火鋼、調(diào)質(zhì)鋼等工程材料的性能第16頁3.維氏硬度(HV)壓頭：頂角為136°金剛石正四棱錐體

HV=——載荷P：分為六級(49,98,196,294,490,980N)。ddP136

PF工程材料的性能第17頁硬度特點(diǎn)布氏硬度特點(diǎn)：測量面積大，精度高。尤其是對硬度不均勻材料。缺點(diǎn)是壓痕大，測量復(fù)雜。洛氏硬度特點(diǎn)：測量簡便快速，直接讀數(shù)，表面壓痕小。誤差稍大，需多點(diǎn)測量取平均值。維氏硬度特點(diǎn)：測量精度高，測量范圍寬，應(yīng)用廣。不一樣載荷下維氏硬度能夠相互比較。工程材料的性能第18頁三、沖擊韌性沖擊韌性是材料在沖擊力作用下抵抗斷裂能力。脆性材料沖擊韌性值很低。金屬低溫下會(huì)變脆。工程材料的性能第19頁沖擊試驗(yàn)55108

24030橫梁式試樣工程材料的性能第20頁沖擊韌性 Ak=G(H-h)

ak=——J/cm2)（AK）：沖斷試樣所消耗功(J)（aK）：沖擊韌性(J/cm2)

AkF沖擊

h試樣擺錘

H工程材料的性能第21頁許用應(yīng)力[σ]材料實(shí)際工作時(shí)允許承受最大應(yīng)力：塑性材料使用時(shí)不允許產(chǎn)生塑性變形：[σ]=σs/ns脆性材料在使用時(shí)，不允許產(chǎn)生斷裂：[σ]=σb/nbns、

nb為安全系數(shù)：ns=1.5~2，nb=2~5。主要零件或受力復(fù)雜、服役條件差，取較大安全系數(shù)。工程材料的性能第22頁慣用材料強(qiáng)度范圍退火碳鋼（含C0.45%）：500MPa調(diào)質(zhì)碳鋼（含C0.45%）：750MPa合金鋼（熱處理）：800~1500MPa鋁合金：300~600MPa陶瓷：拉100~300MPa陶瓷：壓1000~3000MPa塑料：10~90MPa復(fù)合材料：800~1500MPa工程材料的性能第23頁硬度應(yīng)用:對于工具、模具和有耐磨性要求零件必須有硬度指標(biāo)要求。如切削刀具要求硬度高于被切削材